CN104407105B - 一种便携式室内环境污染检测终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种便携式室内环境污染检测终端，包括：微处理器、甲醛信号检测模块、信号处理模块、GPS模块、A/D转换器、电源模块、按键模块和无线通信单元。该终端能够充分利用ARM丰富的接口资源满足对多种采集终端控制要求；此外，无线通信单元能够确保所述室内环境污染检测终端和服务器之间的连通性，从而最大限度地确保通信数据的稳定性和完整性。

Description

一种便携式室内环境污染检测终端
技术领域
本发明属于环境监控技术领域，更具体地，涉及一种便携式室内环境污染检测终端。
背景技术
随着各种新型建筑材料、室内装潢材料的广泛使用，以及品种繁多的化妆品、除臭剂、杀虫剂和洗涤剂等化学产品大量应用于家庭，家庭室内空气污染物越来越多，严重的危害着人们的健康。它们有的可直接挥发出高分子有机化合物；有的可在长期降解过程中释放出低分子化合物。这些物质大多有毒和致癌作用，通过呼吸途径进入人体，对人体造成潜在威胁。
室内化学污染受到了越来越多的关注，室内化学污染主要表现为室内空气中存在大量的挥发性有机物(VOCs)，例如，居室装修材料散发出甲醛、苯系物等对暴露人群造成包括致癌等各种健康危害。因此，有必要对建材、家具和家用及办公电器等物品材料的VOCs散发情况进行检测。家具等物品一般尺寸较大，并且VOCs的散发通常是低浓度的，因此对家具等进行全尺寸VOCs散发检测需要较大的检测舱，检测过程需要控制的参数很多，有温度、压力、湿度、风速、送风量、背景浓度、漏气量、混合度以及吸附量等，这就对检测舱空气处理系统要求很高。目前，已有的检测舱的建造方案存在很大问题：检测舱的送风先经过活性碳过滤器后经过空调器，这就要求空调器安装的密闭性要非常好，并且要求空调器的加热盘管和冷却盘管采用不易吸附污染物的不锈钢材料特制，从而增加了成本，否则，通过漏气由外界环境进入空调器内的污染物将吸附于盘管表面或除湿冷凝水中从而成为污染源。设计有再循环管路，即从检测舱排风端口排出的已污染空气有一部分要进入检测舱的送风管道循环使用，这部分已污染的空气不经过任何处理直接送入检测舱会增加送风中的污染物浓度从而影响测试结果，并且当这部分空气需要热湿处理时，不经过活性炭过滤器而直接进入空调器，空气中的污染物将被空调器产生的除湿冷凝水吸附从而成为污染源，不利于控制送风的背景浓度。
现有技术采用气相色谱法；气相色谱-质谱联用法进行室内空气污染物的分析检测。现有技术存在的问题是：1、气相色谱法不具备直接定性能力，必须使用标准样品对照才能鉴别污染物的组分，分析检测不方便。2、气相色谱-质谱联用法可同时完成污染物组分的定性和定量分析，但是需要使用的设备体积大，携带不方便，不适合用于室内空气污染物现场检测的要求。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种便携式室内环境污染检测终端，包括：微处理器、甲醛信号检测模块、信号处理模块、GPS模块、A/D转换器、电源模块、按键模块和无线通信单元，所述电源模块分别与无线通信单元、甲醛信号检测模块和微处理器电连接，所述甲醛信号检测模块经过信号处理模块、A/D转换器后与微处理器相连，所述GPS模块用于获得当前的测量点的GPS信息，所述无线通信单元和按键模块均与微处理器相连，所述无线通信单元还包括基于ARM的路径计算单元，所述路径计算单元用于根据所述GPS信息查找符合预订区域内的所有该甲醛信号检测模块的唯一通信标识信息，且所述数据收发器根据所述查找的结果获得该区域内各个该甲醛信号检测模块的工作状态，所述该甲醛信号检测模块根据所述工作状态，向所述区域内距离服务器最短前三个甲醛信号检测模块分别传输环境污染监测数据，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个甲醛信号检测模块。
进一步地，所述检测终端还包括报警模块。
进一步地，所述报警模块为语音报警器。
进一步地，所述检测终端还包括显示模块。
进一步地，所述显示模块为LCD显示屏。
进一步地，所述电源模块由太阳能电池板和蓄电池组成。
进一步地，所述室内环境污染检测终端还包括触摸屏，该触摸屏用于在现场接收通过触摸方式选择的指令并给出指令列表和测量结果。
进一步地，所述GPS模块还用于获得测量时间。
进一步地，所述电源模块为锂离子电池。
本发明的有益效果在于：(1)能够充分利用ARM丰富的接口资源满足对多种采集终端控制要求；(2)无线通信单元能够确保所述室内环境污染检测终端和服务器之间的连通性，从而最大限度地确保通信数据的稳定性和完整性。
附图说明
图1示出了根据本发明的优选实施例的便携式室内环境污染检测终端的组成框图。
具体实施方式
下面将结合图1详细说明本发明的优选实施例。如图1所示，便携式室内环境污染检测终端，包括：微处理器、甲醛信号检测模块、信号处理模块、GPS模块、A/D转换器、电源模块、按键模块和无线通信单元，所述电源模块分别与无线通信单元、甲醛信号检测模块和微处理器电连接，所述甲醛信号检测模块经过信号处理模块、A/D转换器后与微处理器相连，所述GPS模块用于获得当前的测量点的GPS信息，所述无线通信单元和按键模块均与微处理器相连，所述无线通信单元还包括基于ARM的路径计算单元，所述路径计算单元用于根据所述GPS信息查找符合预订区域内的所有该甲醛信号检测模块的唯一通信标识信息，且所述数据收发器根据所述查找的结果获得该区域内各个该甲醛信号检测模块的工作状态，所述该甲醛信号检测模块根据所述工作状态，向所述区域内距离服务器最短前三个甲醛信号检测模块分别传输环境污染监测数据，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个甲醛信号检测模块。
根据本发明的优选实施例，微处理器选用STC89C52单片机，甲醛信号检测模块选用甲醛传感器MQ138，信号处理模块选用高精度仪表放大器AD620芯片和运放LM324芯片，A/D转换器选用TLC1549芯片，无线通信单元和无线接收模块选用NRF2401芯片。
无线通信单元与处理器相连用于发送污染数据及接收控制命令，该无线通信单元还包括基于微处理器的路径计算单元，所述路径计算单元用于根据所述GPS信息查找符合预订范围内的所有该甲醛信号检测模块的唯一通信标识信息，且所述数据收发器根据所述查找的结果获得该区域内各个该甲醛信号检测模块的工作状态，所述该甲醛信号检测模块根据所述工作状态，向所述区域内距离服务器最短前三个甲醛信号检测模块分别传输环境污染监测数据，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个甲醛信号检测模块。
更具体地讲，首先，所述存储器中预先保存有所有室内环境污染检测终端的GPS信息。假定某室内环境污染检测终端X的无线通信单元经过查找预定的10KM范围内的所有室内环境污染检测终端以后，得到这些室内环境污染检测终端的唯一通信标识信息。然后，设备X与这些室内环境污染检测终端进行通信，以获得上述各个室内环境污染检测终端的工作状态。这种工作状态是通过各种甲醛信号检测模块自身具有的通信协议实现的，例如：发送读取当前读数以后，能够得到其有效数值，则判断其工作状态有效。在本发明的优选实施例中，这些甲醛信号检测模块采用自身具有自检功能的传感器，因此，状态的获得将变得更加方便。至此，该设备X即可获得所有的在上述预定区域内的甲醛信号检测模块的工作状态。
接下来，根据上述工作状态，找到各个工作状态处于正常的甲醛信号检测模块，再计算这些工作正常的甲醛信号检测模块哪三个距离服务器端最近。确定(例如是设备Y)以后，该设备X即将自身监测的数据发送给设备Y，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个甲醛信号检测模块。
优选地，所述检测终端还包括报警模块，其选用ISD1420语音芯片。
优选地，所述检测终端还包括显示模块，其选用LCD12864液晶显示器。
优选地，所述电源模块由太阳能电池板和蓄电池组成。所述太阳能供电系统由太阳能电池板和14V蓄电池组成，为整个系统提供电能。
所述室内环境污染检测终端还包括触摸屏，该触摸屏用于在现场接收通过触摸方式选择的指令并给出指令列表和测量结果。优选地，带触摸屏的彩色LCD显示器16选用四线式电阻式触摸屏，同时选用ADS7843作为该触摸屏控制器15。
优选地，所述GPS模块还用于获得测量时间。这样，每一条获得的土壤数据都有时间信息，有利于完整地了解土壤的动态污染情况。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种便携式室内环境污染检测终端，包括：微处理器、甲醛信号检测模块、信号处理模块、GPS模块、A/D转换器、电源模块、按键模块和无线通信单元，所述电源模块分别与无线通信单元、甲醛信号检测模块和微处理器电连接，所述甲醛信号检测模块经过信号处理模块、A/D转换器后与微处理器相连，所述GPS模块用于获得当前的测量点的GPS信息，所述无线通信单元和按键模块均与微处理器相连，其特征在于，所述无线通信单元还包括基于ARM的路径计算单元，所述路径计算单元用于根据所述GPS信息查找符合预订区域内的所有甲醛信号检测模块的唯一通信标识信息，且数据收发器根据查找的结果获得区域内各个甲醛信号检测模块的工作状态，所述该检测终端的甲醛信号检测模块根据所述工作状态，向所述区域内距离服务器最短的前三个甲醛信号检测模块分别传输环境污染监测数据，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个甲醛信号检测模块。
2.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述检测终端还包括报警模块。
3.根据权利要求2所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述报警模块为语音报警器。
4.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述检测终端还包括显示模块。
5.根据权利要求4所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏。
6.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述电源模块由太阳能电池板和蓄电池组成。
7.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述室内环境污染检测终端还包括触摸屏，该触摸屏用于在现场接收通过触摸方式选择的指令并给出指令列表和测量结果。
8.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述GPS模块还用于获得测量时间。
9.根据权利要求1所述的便携式室内环境污染检测终端，其特征在于，所述电源模块为锂离子电池。
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